Velocidad de la luz (autómata celular)

En el Juego de la Vida de Conway (y autómatas celulares relacionados ), la velocidad de la luz es una tasa de propagación a través de la cuadrícula de exactamente un paso (ya sea horizontal, vertical o diagonalmente) por generación. En una sola generación, una célula solo puede influir en sus vecinos más cercanos , por lo que la velocidad de la luz (por analogía con la velocidad de la luz en física) es la tasa máxima a la que se puede propagar la información . Por lo tanto, es un límite superior a la velocidad a la que se puede mover cualquier patrón. ^{[ 1 ]}

Al igual que en física, la velocidad de la luz se representa con la letra c . Esta se utiliza como referencia para describir la velocidad de propagación promedio de cualquier tipo de nave espacial . Por ejemplo, se dice que un planeador tiene una velocidad de c /4, ya que un estado determinado tarda cuatro generaciones en ser trasladado por una célula. De manera similar, se dice que la "nave espacial ligera" tiene una velocidad de c /2, ya que un estado determinado tarda cuatro generaciones en ser trasladado por dos células.

Si bien c es un límite superior absoluto para la velocidad de propagación, la velocidad máxima de una nave espacial en el Juego de la Vida de Conway es c /2. ^{[ 2 ]} Esto se debe a que es imposible construir una nave espacial que pueda moverse en cada generación. (Aunque esto no es cierto para los autómatas celulares en general; por ejemplo, existen muchas naves espaciales que viajan a la velocidad de la luz en Seeds ). Sin embargo, es posible que los objetos viajen a la velocidad de la luz si se mueven a través de un medio distinto del espacio vacío. Dichos medios incluyen rastros de colmenas y franjas alternas de células vivas y muertas. ^{[ 3 ]}

Ciertos patrones pueden parecer moverse a una velocidad superior a la de una célula por generación, pero al igual que los fenómenos de física en los que la velocidad de la luz es mayor, esto es una ilusión.

Un ejemplo es el "Puerta Estelar", una disposición de tres planeadores convergentes que se aniquilarán mutuamente al colisionar. Si una nave espacial ligera (LWSS) choca con los planeadores en colisión, parecerá avanzar 11 celdas en solo 6 generaciones, viajando así más rápido que la luz. ^{[ 4 ]} Esta ilusión se produce porque la reacción de aniquilación de los planeadores se produce mediante la creación y posterior destrucción de otra LWSS. Cuando la LWSS entrante choca con los planeadores en colisión, no es transportada, sino que modifica la reacción para que la LWSS recién creada pueda sobrevivir. La única señal que se transmite determina si la LWSS saliente debe sobrevivir o no. Esta no necesita llegar a su destino hasta después de que la LWSS haya sido "transportada", por lo que no es necesario que la información viaje más rápido que la luz.